不同青花菜品種在寧南山區的適應性綜合評價

馮海萍， 劉曉梅， 白生虎， 謝 華， 楊冬艷

(1.寧夏農林科學院種質資源研究所， 銀川750002；2.寧夏固原原州區農業技術推廣中心， 寧夏 固原 756000)

青花菜(BrassicaoleraceaL. var.italica)又名西蘭花、綠菜花、木立花椰菜、綠花椰菜等，為十字花科蕓薹屬甘藍類蔬菜變種之一。營養豐富，富含抗癌活性最強的天然成分蘿卜硫素，被譽為“蔬菜皇冠”，能夠顯著降低癌癥、心腦血管疾病和近視等患病風險，備受國內外消費者青睞，現已成為一種國際性流行功能型蔬菜[1-4]。

近年來，青花菜在我國的種植面積逐步擴大，據不完全統計，2017年我國青花菜種植面積超過7.6萬hm2，同比增加10%以上，2018年增長更為明顯，目前，除海南、西藏外，青花菜種植在我國基本實現了全覆蓋，產品基本上實現了周年供應[5]。隨著世界市場對青花菜需求的不斷擴大和農業結構調整的逐步深入，青花菜的種植面積在寧夏地區逐年擴大，現已在寧夏冷涼蔬菜產業中發展成為主要外銷蔬菜的骨干種類之一，尤其是在寧夏環六盤山區域，近三年以青花菜、芹菜、娃娃菜、甘藍等為主要種類栽培面積穩定在2.67萬hm2，占全區露地蔬菜近一半，截止2017年底，青花菜(含花椰菜)在寧夏南部山區種植面積超過3 300 hm2，占寧夏露地蔬菜種植面積的15.62%，主要分布于原州區、西吉縣、隆德縣等，地方特色突出，產量高，質量優，上市季節優勢顯著，產品銷往南方及區內外市場。青花菜在寧夏發展勢頭良好，但在實際生產中，主要栽培品種都是從日本引進，嚴重存在依賴進口品種等制約性技術問題。因此，本研究以寧夏南部山區冷涼蔬菜種植的青花菜為主要研究對象，以當地主栽品種耐寒優秀為對照進行大田栽培品比篩選試驗，并應用主成分分析法對不同青花菜品種在寧南山區的栽培適應性進行綜合評價，以篩選出適宜本地栽培的青花菜品種，為豐富寧夏露地冷涼蔬菜產業種類品種和替代進口品種提供有效指導依據。

1 材料與方法

1.1 材料來源

供試材料為12個青花菜品種，分別為改良綠芯(引自遼寧東亞農業發展有限公司)，炎秀(引自日本坂田公司)，法斯特(引自天津科潤農業科技股份有限公司)，中青11號(引自中蔬種業科技(北京)有限公司)，多福70、優美(引自廈門中廈蔬菜種籽有限公司)，碧勝(引自臺灣合歡農產有限公司)，優冠(引自濟南京魯特種業有限公司)，綠霸王(引自云南惠農種業有限公司)，綠天使(引自濟南天瑞種子有限公司)，耐寒優秀(引自香港高華種子有限公司)，錦秀(引自山東圣城種業有限公司)。

1.2 試驗設計

試驗于2017—2018年在寧夏原州區姚磨閆堡永久性冷涼蔬菜種植基地內進行，土壤為輕壤土，肥力中等，水源為井水滴灌，前茬甘藍。試驗采用單因素隨機區組設計[6]，每個品種為1個處理，每個處理3次重復，每個處理小區面積為30 m2(3 m×10 m)，共計36個小區。各品種均于4月16日育苗，5月16日定植，采用露地起壟覆膜雙行種植，壟面寬60 cm、高15 cm，壟間距40 cm，移栽株行距為40 cm×50 cm。整地時施入氮磷鉀(17-17-17)三元復合肥25 kg·(667 m2)-1，腐熟雞糞1 000 kg·(667 m2)-1，灌水方式采用膜下滴灌，其他管理同大田。

1.3 測試項目及方法

在采收前每小區隨機取10株，測定生物學性狀、產量性狀、營養品質性狀，其中生物學性狀、產量性狀各指標均采用常規測量方法，營養品質性狀采用紫外分光光度法、蒽酮比色法、考馬斯亮藍染色等方法測定[7]。

2 結果與分析

2.1 不同青花菜品種生物學特性的比較

由圖1可以看出，不同青花菜品種的植株高度、株幅差異較大。12個青花菜品種的植株高度在58.58～70.70 cm之間，其中炎秀的株高在70 cm以上，優美的株高在60 cm以下，其他品種的植株高度在60～70 cm之間；碧勝、綠天使、炎秀的植株幅度均在80 cm以下，植株較直立，其他品種株幅均在80 cm以上，植株較平展。

圖1 不同青花菜品種生物學指標比較

2.2 不同青花菜品種產量性狀分析

由表1可以看出，不同青花菜品種的花球橫徑、花球縱徑、花球指數、單球質量、產量差異顯著。12個品種的花球橫徑在12.33～14.90 cm之間，其中錦秀、優冠、碧勝、炎秀、綠天使的球形指數大于0.95，花球均較圓潤；在單球質量和產量方面，改良綠芯單球質量和產量最高，分別為538.26 g和1 795.11 kg·(667 m2)-1，其次是綠天使，再次是對照品種耐寒優秀，3個處理間無顯著差異，其他品種依次為法斯特>中青11號>綠霸王>碧勝>炎秀>錦秀>優冠>多福70；改良綠芯、綠天使單球質量和產量比對照分別增產4.38%和1.27%；多福70單球質量和產量最低，分別為243.67 g和812.63 kg·(667 m2)-1，顯著低于其他品種。

表1 不同青花菜品種產量主要性狀的比較

2.3 營養品質分析

由表2可以看出，不同青花菜品種的維生素C含量、可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白差異顯著。Vc含量最高的是改良綠芯，為78.19 mg·(100 g)-1，其次是綠天使，為77.90 mg·(100 g)-1，兩處理間無顯著差異，居第3位的是耐寒優秀(ck)，含量為63.70 mg·(100 g)-1，與法斯特、綠霸王無顯著差異，含量最低的是優美，為31.03 mg·(100 g)-1，顯著低于其他處理；可溶性糖含量最高的是改良綠芯，為32.19 mg·g-1，顯著高于其他處理，其次是耐寒優秀，除與碧勝無顯著差異外，均與其他品種存在顯著性差異，含量最低的品種是優冠，為16.07 mg·g-1，顯著低于其他處理；可溶性蛋白含量最高的是耐寒優秀，為1.43 mg·g-1，其次是綠天使，兩處理間無顯著差異，均與其他品種存在顯著性差異，含量最低的品種是法斯特，為1.07 mg·g-1，顯著低于其他處理；可溶性固形物含量最高的是綠天使，為7.54 g·(100 g)-1，顯著高于其他處理，其次分別為耐寒優秀>改良綠芯>綠霸王=法斯特>優冠>中青11號>碧勝>優美=多福70>錦秀，綠天使可溶性固形物較對照顯著提高3.29%，改良綠芯、綠霸王、法斯特、優冠均與對照無顯著性差異，含量最低的品種是錦秀，為6.68 g·(100 g)-1，顯著低于其他處理。

表2 不同青花菜花品種營養品質主要指標的比較

2.4 栽培適應性的綜合評價分析

選擇綜合特性中5個代表性狀：株幅、單球質量、產量、Vc含量、可溶性固形物，按順序依次定義為X1～X5，利用SPSS 26.0軟件對其進行主成分分析。由表3可知，前 2個主成分的累計方差貢獻率達到 88.46%，基本解釋5個變量中的大部分信息。因此，取前2個主成分分別為第一主成分PC 1、第二主成分PC 2，并通過對 2個主成分的特征向量分析(表3)和X1～X5性狀指標數值的標準化處理，建立前2個主成分的線性回歸方程如下：

表3 主成分特征值、貢獻率、累計貢獻率與特征向量

PC 1=-0.084X1+0.266X2+0.266X3+0.226X4+0.299X5+0.274X6

PC 2=0.915X1+0.134X2+0.134X3-0.229X4+0.473X5-0.109X6

第一主成分PC 1解釋了總變異信息的 67.51%，主要綜合了Vc含量、可溶性固形物、單球質量、產量等性狀信息，且這些信息在第一主成分上呈正向分布，因此將 PC 1 稱為品質與產量性狀因子。第二主成分 PC 2 包含了原始信息的20.95%，主要綜合了株幅信息，且這些信息在第二主成分上呈正向分布，因此將 PC 2稱為“植株幅度因子”。

將前2個主成分的方差貢獻率作為權重系數(a 1=67.51，a 2=20.95)建立綜合評價模型，S=(a 1×PC 1+a 2×PC 2)/(a 1+a 2)。根據2個主成分的線性回歸方程及綜合評價模型，計算出12個青花菜品種各主因子得分和綜合得分并按分值高低排序，結果如表4所示。由表4可見，綜合得分超過當地主栽品種耐寒優秀(ck)的有改良綠芯、綠天使2個品種，說明這2個品種在寧夏南部山區的栽培適應性優于對照，主要原因可能是改良綠芯、綠天使在產量、營養品質中表現突出，適宜在寧夏南部山區及相似冷涼區推廣應用，其他參試品種綜合得分均低于對照，尤其是多福70，綜合評價得分明顯低于其它品種，不適宜本區推廣應用。

表4 不同青花菜品種綜合得分及排名

3 討論與結論

冷涼蔬菜也稱為高原夏菜、高山蔬菜、錯季蔬菜、反季節蔬菜等，是以市場需求為導向、利用高海拔地區夏季涼爽、日照充足、晝夜溫差大等自然條件特點，生產出富含維生素C、蛋白質等營養物質的高品質蔬菜[8]，當前冷涼蔬菜產業蓬勃發展，生產基地主要分布全國10多個省市120多個高海拔市、縣，寧夏六盤山區也涉在其中，現已成為該區夏菜南下的重要基地和支撐鄉村振興促進農民增收的支柱產業之一[9-10]。

作物產量和品質受品種自身的遺傳特性、生產方式、生長環境等的綜合影響，品種自身的遺傳特性是決定作物產量的內因，生產方式、生長環境為外因[12-13]；品種是蔬菜產業發展的基礎，它決定了蔬菜的產量、品質和經濟效益，產量是衡量品種生產潛能與栽培適應性的重要標準[14]，品質是實現其商品價值的重要因素，可滴定酸、可溶性糖、維生素C等均與果實的口感、風味以及營養價值有著密切的關系[15]，可滴定酸較高或較低均影響果實的口感[16]，維生素C、可溶性糖是影響蔬菜及果實中營養及風味品質的決定性因素，其含量直接決定蔬菜的口味和營養價值，并影響蔬菜的商用價值[17-18]。本試驗表明，不同青花菜品種的生物學特性、產量性狀、營養品質之間存在顯著性差異，碧勝、綠天使、炎秀的植株較直立，其他品種植株較平展。改良綠芯、綠天使與當地主栽品種耐寒優秀(ck)相比，均無顯著性差異，較ck分別增產4.38%和1.27%，球形指數均在0.90以上，花球較圓潤。改良綠芯、綠天使維生素C含量顯著高于ck，較ck分別提高22.75%和22.30%；綠天使可溶性固形物顯著高于ck，較ck提高3.29%，改良綠芯、綠霸王、法斯特、優冠均與ck無顯著性差異；參試品種的可溶性蛋白含量均低于ck處理，其中綠天使與ck無顯著差異，除了改良綠芯外，其他參試品種的可溶性糖含量均低于ck處理，其中碧勝與ck無顯著差異。

品種栽培適應性是由它的內部基因和外部生長環境共同決定的，其適應性評價指標較多，且各指標間存在相關性。目前，綜合評價方法廣泛應用于實際生產和科學研究中，主要包括層次分析法、模糊綜合評價法、灰色關聯度分析法、主成分分析法、因子分析法等，其中主成分綜合統計分析法可以將多個指標轉化為少數幾個綜合指標，以特征向量和累計貢獻率大小來決定主成分的組成因子，可以全面權衡每個性狀在某個品種中所處的位置和分量，充分了解每個品種在當地的適應性，較為科學準確地評價作物的適應性[19-21]。本試驗表明，第一主成分主要綜合了營養品質與產量性狀信息，貢獻率為67.51%；第二主成分主要綜合了植株生物學性狀信息，貢獻率為20.95%；這與實際生產中要求青花菜品種產量高、營養品質好相符合；通過對前2個主成分的表達式和貢獻率建立綜合評價模型， 結果表明，綜合得分超過對照品種的有改良綠芯、綠天使這2個品種，適宜在寧夏南部山區種植及相似冷涼區推廣種植，其他品種綜合得分均低于對照，尤其是多福70綜合評價得分明顯低于其它品種，不適宜本區推廣應用。

綜上所述，在12個青花菜品種中，改良綠芯、綠天使這2個品種的綜合表現優于其它品種，最適宜寧夏南部山區種植，可作為今后寧南山區露地青花菜早夏季栽培優勢品種發展。